2019年高中物理高考二輪復(fù)習(xí)專題17：帶電粒子在復(fù)合場中的...

更新時間：2019-03-28 瀏覽次數(shù)：442 類型：二輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1.
如圖所示，有一帶電小球，從兩豎直的帶電平行板上方某高度處自由落下，兩板間勻強磁場方向垂直紙面向外，則小球通過電場、磁場空間時( )

A . 可能做勻加速直線運動 B . 一定做曲線運動 C . 只有重力做功 D . 電場力對小球一定做正功

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2. (2018高三上·泉港期末) 如圖，在傾角為 $\text{[math]}$ 的光滑斜面上垂直紙面放置—根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，有一勻強磁場垂直于斜面，當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上（重力加速度為g）則（）

A . 磁感應(yīng)強度的大小為，方向垂直斜面斜向上 B . 磁感應(yīng)強度的大小為，方向垂直斜面斜向下 C . 磁感應(yīng)強度的大小為，方向垂直斜面斜向上 D . 磁感應(yīng)強度的大小為，方向垂直斜面斜向下

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3. 如圖所示，a、b是兩個勻強磁場邊界上的兩點，左邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向里，右邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向外，兩邊的磁感應(yīng)強度大小相等。電荷量為2e的正離子以某一速度從a點垂直磁場邊界向左射出，當(dāng)它運動到b點時，擊中并吸收了一個處于靜止狀態(tài)的電子，不計正離子和電子的重力且忽略正離子和電子間的相互作用，則它們在磁場中的運動軌跡是（）

A . B . C . D .

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二、多選題

4. (2016高二上·定州開學(xué)考)
如圖，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，電場和磁場相互垂直．在電磁場區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球，小球可沿圓環(huán)自由運動．O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點，a點為最高點，c點為最低點，Ob沿水平方向．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放．下列判斷正確的是（）

A . 當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的 $\text{[math]}$ 時，洛侖茲力最大 B . 當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的 $\text{[math]}$ 時，洛侖茲力最大 C . 小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大 D . 小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小

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5. (2017·龍巖模擬)
如圖所示，空間的某一區(qū)域存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一個帶電粒子以某一初速度由A點進入這個區(qū)域沿直線運動，從C點離開區(qū)域；如果將磁場撤去，其他條件不變，則粒子從B點離開場區(qū)；如果將電場撤去，其他條件不變，則這個粒子從D點離開場區(qū)．已知BC=CD，設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B、從A到C和從A到D所用的時間分別是t₁ ， t₂和t₃ ，離開三點時的動能分別是E_k1、E_k2、E_k3 ，粒子重力忽略不計，以下關(guān)系式正確的是（）

A . t₁=t₂＜t₃ B . t₁＜t₂=t₃ C . E_k1=E_k2＜E_k3 D . E_k1＞E_k2=E_k3

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6. (2017高二上·哈密期末)
質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小物塊在磁感強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，沿動摩擦因數(shù)為μ的絕緣水平面以初速度v₀開始向左運動，如圖所示．物塊經(jīng)時間t移動距離s后停了下來，設(shè)此過程中，q不變，則（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U．若A處粒子源產(chǎn)生的粒子在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響．則下列說法正確的是（）

A . 粒子被加速后的最大速度可能超過2πRf B . 粒子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比 C . 粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 $\text{[math]}$ ：1 D . 若不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f，該回旋加速器不能加速a粒子

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8. (2017高二上·襄陽期末) 如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（重力不計），沿著垂直磁場邊界方向，在a點射入磁感強度為B、寬度為d的勻強磁場，粒子速度方向和B垂直，粒子從b點射出磁場，出射點與入射點a的豎直距離為 $\text{[math]}$ ．則．以下說法正確的是（）

A . 此粒子一定帶負電 B . 粒子經(jīng)過磁場時動能不變 C . 帶電粒子射入磁場時的速率為 $\text{[math]}$ D . 粒子做圓周運動的軌跡半徑等于 $\text{[math]}$

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9. (2019高二上·鶴崗期末) 如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒，在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內(nèi)的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A . 該微粒帶負電，電荷量q= B . 若該微粒在運動中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個粒子，分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直，它們均做勻速圓周運動 C . 如果分裂后，它們的荷質(zhì)比相同，而速率不同，那么它們運動的軌道半徑一定不同 D . 只要一分裂，不論它們的荷質(zhì)比如何，它們都不可能再做勻速圓周運動

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10. (2019·瀘縣模擬) 如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細線，細線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成θ角，此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A . 勻強電場的電場強度 B . 小球動能的最小值為 C . 小球運動至圓周軌跡的最高點時機械能最小 D . 小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，其電勢能先減小后增大

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11. (2017·吉林模擬)
電磁泵在目前的生產(chǎn)、科技中得到了廣泛應(yīng)用．如圖所示，泵體是一個長方體，ab邊長為L₁ ，兩側(cè)端面是邊長為L₂的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為ρ、在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)率為σ（電阻率的倒數(shù)），泵體所在處有方向垂直向外的磁場B，把泵體的上下兩表面接在電壓為U（內(nèi)阻不計）的電源上，則（）

A . 泵體上表面應(yīng)接電源正極 B . 通過泵體的電流I= $\text{[math]}$ C . 增大磁感應(yīng)強度可獲得更大的抽液高度 D . 增大液體的電阻率可獲得更大的抽液高度

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12. (2017高二上·青山期末)
如圖所示，某空間存在互相正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一個帶負電荷的小球以一定初速度（速度方向平行于紙面）由a點進入電磁場，經(jīng)過一段時間運動至b點，下列說法正確的是（）

A . 從a到b，小球可能做勻速直線運動 B . 從a到b，小球不可能做勻變速運動 C . 從a到b，小球可能做勻速圓周運動 D . 從a到b，小球機械能可能不變

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三、綜合題

13. (2018高二上·鶴崗月考) 如圖所示的電場，等勢面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各面電勢已在圖中標出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v₀、方向與水平方向成45°角斜向上射入電場，要使小球做直線運動，問：
1. （1）小球應(yīng)帶何種電荷？電荷量是多少？
2. （2）在入射方向上小球最大位移量是多少？(電場足夠大)
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14. (2020高二上·遂寧期末) 如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B₁ ，一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器，沿直線穿過電容器后進入另一磁感應(yīng)強度為B₂的勻強磁場，結(jié)果分別打在a、b兩點，兩點間距離為ΔR。設(shè)粒子所帶電量為q，且不計粒子所受重力，求：
1. （1）兩粒子射入電容器的速度大小。
2. （2）打在a、b兩點的粒子的質(zhì)量之差Δm。
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15. (2018高二上·浙江期中) 如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場．A板帶正電荷，B板帶等量負電荷，電場強度為E；磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為B₁.平行金屬板右側(cè)有一擋板M，中間有小孔O′，OO′是平行于兩金屬板的中心線．擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B₂.CD為磁場B₂邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角θ＝45°，O′C＝a，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，含有各種不同電荷量、不同速度的帶電粒子（正負都有），自O(shè)點沿OO′方向進入電磁場區(qū)域，其中有些粒子沿直線OO′方向運動，并進入勻強磁場B₂中，不計粒子的重力，不考慮帶電粒子之間的相互作用，求：
1. （1）進入勻強磁場B₂的帶電粒子的速度大??；
2. （2）能擊中絕緣板CD的粒子中，所帶電荷量的最大值；
3. （3）絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度并要求標準畫圖
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16. (2018·衡水模擬) 如圖所示，虛線M、N和熒光屏P相互平行，M、N間距和N、P間距均為L，M、N間有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，N、P間有平行于紙面向下的勻強電場，在虛線M上的A點有一粒子源，可以在紙面內(nèi)向磁場內(nèi)各個方向射入質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的粒子，初速度大小均為v₀= $\text{[math]}$ ，勻強電場的電場強度大小E= $\text{[math]}$ 1B，C為熒光屏上的一點，AC連線垂直于熒光屏，不計粒子的重力，求：
1. （1）所有打在熒光屏上的粒子中，垂直電場線方向進入電場的粒子打在屏上的位置離C點的距離；
2. （2）在(1)問中所求的粒子從A點運動到熒光屏所用的時間及該粒子經(jīng)磁場電場偏轉(zhuǎn)后速度的偏向角。
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17. (2022高二下·通化期中) 如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板間存在垂直紙面的勻強磁場和電場強度為E的勻強電場。金屬板右下方以MN為上邊界，PQ為下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線。一個電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子以初速度在兩板間沿平行于金屬板的虛線射入金屬板間。不計粒子重力。
1. （1）已知離子恰好做勻速直線運動，求金屬板間的磁感應(yīng)強度B₀；
2. （2）若撤去板間磁場B₀ ，離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場，方向與水平方向成30°角，離子進入磁場運動后從磁場邊界點射出，求該磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。
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